Mi történik pontosan a számítógép bekapcsolásakor?
Amikor a számítógépet bekapcsolja, egy „boot up” folyamatot hajt végre, amely a „bootstrap” szóból származik. Itt van, hogy mi történik a háttérben, függetlenül attól, hogy egy Windows PC, Mac vagy Linux rendszert használ.
A hardverek bekapcsolva
Amikor megnyomja a bekapcsológombot, a számítógép áramellátást biztosít az alkatrészeihez - az alaplaphoz, a CPU-hoz, a merevlemezekhez, a szilárdtestalapú meghajtókhoz, a grafikus processzorokhoz és minden máshoz a számítógépen.
A tápellátást biztosító hardver az úgynevezett „tápegység”. A tipikus asztali PC-n belül úgy néz ki, mint egy doboz az ügy sarkában (a sárga dolog a fenti képen), és ez az a hely, ahol csatlakoztatja az AC-t tápkábel.
A CPU betölti az UEFI-t vagy a BIOS-t
Most, hogy rendelkezik villamos energiával, a CPU önmagát inicializálja, és egy kis programot keres, amely tipikusan az alaplap chipjében van tárolva.
A múltban a számítógép BIOS-t (Basic Input / Output System) töltött be. A modern számítógépeken a CPU UEFI-t (Unified Extensible Firmware Interface) tölt be. Ez a régi stílusú BIOS modern cseréje. Ahhoz azonban, hogy extra zavaros legyen, egyes PC-gyártók mindenesetre még mindig felhívják az UEFI-szoftvert „BIOS”.
Az UEFI vagy BIOS teszteli és inicializálja a hardvert
A BIOS vagy az UEFI firmware az alaplap különleges helyéről - hagyományosan - egy speciális helyről tölti be a konfigurációs beállításokat, ezt a memóriában egy CMOS-akkumulátor támasztotta alá. Ha módosít néhány alacsony szintű beállítást a BIOS vagy az UEFI beállítások képernyőjén, akkor az egyéni beállításokat tárolja.
A CPU az UEFI-t vagy BIOS-t futtatja, amely teszteli és inicializálja a rendszer hardverét, beleértve a CPU-t is. Például, ha a számítógépén nincs RAM, akkor sípol és hibaüzenet jelenik meg, megállítva a rendszerindítási folyamatot. Ezt POST (Power On Self Test) eljárásnak nevezik.
A folyamat során a számítógép gyártójának logója megjelenik a képernyőn, és gyakran megnyomhat egy gombot a BIOS vagy az UEFI beállítások képernyőjének eléréséhez. Ugyanakkor sok modern PC olyan gyorsan repül át a folyamaton, hogy nem zavarja a logó megjelenítését, és az UEFI beállítás képernyőjének eléréséhez szükséges a Windows rendszerindítási beállítások menüjéből..
Az UEFI sokkal többet tehet, mint a hardver inicializálása; ez valóban egy apró operációs rendszer. Az Intel CPU-k például az Intel Management Engine. Ez számos funkciót biztosít, beleértve az Intel Active Management Technology használatát, amely lehetővé teszi az üzleti PC-k távoli kezelését.
Az UEFI vagy BIOS kezek ki vannak kapcsolva a rendszerindító eszközre
Miután elvégezte a hardver tesztelését és inicializálását, az UEFI vagy a BIOS felelősséget vállal a számítógép indításáért az operációs rendszer boot betöltőjére.
Az UEFI vagy a BIOS keres egy „indítóeszközt” az operációs rendszer indításához. Ez általában a számítógép merevlemeze vagy szilárdtestalapú meghajtója, de lehet CD, DVD, USB meghajtó vagy hálózati hely. A rendszerindító eszköz konfigurálható az UEFI vagy a BIOS beállítás képernyőn belül. Ha több rendszerindító eszközzel rendelkezik, az UEFI vagy a BIOS megpróbálja elküldeni nekik az indítási folyamatot a felsorolt sorrendben. Ha például az optikai meghajtóban van rendszerindító DVD, akkor a rendszer megpróbálhatja elindítani azt, mielőtt megpróbálja elindítani a merevlemezről.
Hagyományosan a BIOS a lemez elején egy speciális boot szektorra nézett az MBR-re (master boot record). Az MBR olyan kódot tartalmaz, amely betölti az operációs rendszer többi részét, úgynevezett „bootloader” -t. A BIOS végrehajtja a bootloadert, amely onnan veszi, és elkezdi például a Windows vagy Linux operációs rendszer indítását..
Az UEFI-vel rendelkező számítógépek továbbra is használhatják ezt a régi stílusú MBR rendszerindítási módszert az operációs rendszer indításához, de általában valamilyen EFI végrehajtható nevet használnak. Ezeket nem kell tárolni a lemez elején. Ehelyett „EFI rendszerpartíciónak” nevezett tárolót tárolják.
Akárhogy is, az elv ugyanaz - a BIOS vagy az UEFI megvizsgálja a rendszeren lévő tárolóeszközt, hogy keressen egy kis programot, akár az MBR-ben, akár egy EFI rendszerpartíción, és futtatja azt. Ha nincs indítható rendszerindító eszköz, a rendszerindítási folyamat sikertelen, és hibaüzenet jelenik meg a kijelzőn.
A modern számítógépeken az UEFI firmware általában „Biztonságos rendszerindítás” -ra van konfigurálva. Ez biztosítja, hogy az indított operációs rendszer nem sérült meg, és nem tölti be az alacsony szintű rosszindulatú programokat. Ha a Biztonságos rendszerindítás engedélyezve van, az UEFI ellenőrzi, hogy a rendszerindítás előtt megfelelő-e a rendszerindító.
A Bootloader betölti a teljes operációs rendszert
A bootloader egy kis program, amelynek nagy feladata az operációs rendszer többi részének indítása. A Windows a Windows Boot Manager (Bootmgr.exe) nevű rendszerindítót használja, a legtöbb Linux rendszer GRUB-ot használ, a Mac pedig a boot.efi nevű fájlt használja..
Ha probléma van a rendszerbetöltővel - például, ha a fájljai sérültek a lemezen, akkor egy rendszerbetöltő hibaüzenet jelenik meg, és a rendszerindítási folyamat leáll.
A bootloader csak egy kis program, és önmagában nem kezeli a rendszerindítási folyamatot. Windows rendszeren a Windows rendszerindítókezelő megtalálja és elindítja a Windows operációs rendszer betöltőjét. Az operációs rendszer betöltője olyan alapvető hardver illesztőprogramokat tölt be, amelyek a Windows operációs rendszer kernel-core részének futtatásához szükségesek, majd elindítja a rendszermagot. A rendszermag ezután betölti a rendszerleíró adatbázist a memóriába, és betölti a „BOOT_START” jelzéssel ellátott további hardver illesztőprogramokat, ami azt jelenti, hogy betölteni kell őket a rendszerindításkor. A Windows kernel ezután elindítja a munkamenet-kezelő folyamatot (Smss.exe), amely elindítja a rendszer munkamenetét és további meghajtókat tölt be. Ez a folyamat folytatódik, és a Windows háttérszolgáltatásokat, valamint üdvözlőképernyőt tölt be, amely lehetővé teszi, hogy bejelentkezzen.
Linuxon a GRUB rendszerbetöltő betölti a Linux rendszermagot. A kernel elindítja az init rendszert is, amely a legmodernebb Linux-disztribúciókon alapul. Az init rendszer kezeli az indító szolgáltatásokat és más felhasználói folyamatokat, amelyek egészen a bejelentkezési parancssorig vezetnek.
Ez a folyamat csak egy módja annak, hogy a helyes sorrendben mindent helyesen töltsön be.
Egyébként az úgynevezett „indítási programok” ténylegesen betöltődnek, amikor bejelentkezik a felhasználói fiókjába, nem pedig a rendszer indításakor. De néhány háttérszolgáltatás (Windows-on) vagy démonok (Linuxon és MacOS-on) indulnak a háttérben, amikor a rendszer elindul.
A leállítási folyamat is eléggé érintett. Pontosan ez történik, amikor leállítja vagy kijelentkezik egy Windows PC-ről.
Képhitel: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,
